烟草嫁接苗对黑胫病的抗性鉴定

王海波 时焦 雒振宁 陈雁兵 张艳艳 李正鹏

摘要

嫁接技術是植物病害绿色防控的有效措施之一，为探寻抗烟草黑胫病的高抗嫁接组合，本研究以4个高抗烟草品种为砧木，生产上4个主栽品种为接穗，开展了不同嫁接组合烟苗对黑胫病的抗性鉴定。人工接种黑胫病菌后，以‘Florida 301作砧木时烟苗发病率和病情指数分别为0～4.76%和0～2.86；以‘革新3号作砧木时分别为0～20.71%和0～15.72；以‘Beinhart 10001作砧木时分别为1.11%～13.18%和1.11～11.47；以‘L8作砧木时分别为20.02%～65.33%和13.58～60.89，而以接穗品种‘K326、‘云烟87、‘NC55和‘红花大金元自根苗的发病率和病情指数分别为：‘K326，39.98%和35.46，‘云烟87，45.81%和39.18，‘NC5539.33%和35.93，‘红花大金元，74.67%和65.48。统计分析结果表明，以‘Florida 301、‘革新3号和‘Beinhart 10001品种为砧木的嫁接苗发病率与病情指数均极显著低于接穗品种自根苗（P<0.01）；‘L8品种为砧木时，只有‘云烟87作接穗的发病率与病情指数极显著低于‘云烟87自根苗（P<0.01）。采用平板涂布计数法，对抗、感黑胫病烟草品种根际微生物数量进行了测定，研究了抗、感病品种根际微生物群落结构，结果表明，抗、感病品种均是根际细菌>根际放线菌>根际真菌，且根际细菌、放线菌数量远多于真菌数量，抗病品种的根际微生物数量整体上多于感病品种。

关键词

烟草； 嫁接技术； 黑胫病； 抗性鉴定

中图分类号：

S 435.72

文献标识码： A

DOI： 10.16688/j.zwbh.2017309

Resistant identification of tobacco grafted seedlings to black shank

WANG Haibo1， SHI Jiao1， LUO Zhenning1， CHEN Yanbing2，

ZHANG Yanyan2， LI Zhengpeng1

（1. Key Laboratory of Tobacco Integrated Pest Management， Tobacco Research Institute of Chinese

Academy of Agricultural Sciences， Qingdao 266101， China； 2. Luliang Branch of Yunnan

Qüjing Tobacco Company， Yunnan 655600， China）

Abstract

The grafted technique is one of the most effective methods for plant disease control. To find the effective grafted combinations for the control of tobacco black shank， the incidence and disease index of different combinations of four diseaseresistant rootstocks and four scions from commercial cultivars were determined using the selfroot scion as control through artificial inoculation. The results indicated that the incidence and disease index of tobacco seedlings grafted on ‘Florida 301 rootstock were 0-4.76% and 0-2.86， and on ‘Gexin No.3 rootstock were 0-20.71% and 0-15.72， on ‘Beinhart 1000-1 rootstock were 1.11%-13.18% and 1.11-11.47， on ‘L8 rootstock were 20.02%-65.33% and 13.58-60.89， respectively. The incidence and disease index of four selfroot scions （control） were 39.98% and 35.46 （‘K326）， 45.81% and 39.18 （‘Yunyan 87）， 39.33% and 35.93 （‘NC55）， 74.67% and 65.48 （‘Honghuadajinyuan）， respectively. The statistic results analyzed by Duncans new multiple range method showed that the incidence and disease index of tobacco seedlings grafted on ‘Florida 301， ‘Gexin No.3 and ‘Beinhart 1000-1 rootstocks were significantly lower than those of their selfroot scion control （P<0.01）. When ‘L8 was used as rootstock， only ‘Yunyan 87 as grafting scion showed significantly lower incidence and disease index than ‘Yunyan 87 selfroot plants （P<0.01）. The rhizosphere microbial community structure of different resistant level tobacco varieties was investigated by plate count method. The results indicated that the quantity of bacteria and actinomycetes were far more than that of fungi， and the quantity of bacteria was more than that of actinomycetes. As to the total quantity of rhizosphere microorganism， those of resistant varieties are more than those of susceptible varieties.

Key words

tobacco； grafted seedling； black shank； disease resistant identification

煙草黑胫病Phytophthora parasitica var. nicotianae （Breda de Hean） Tuker是世界烟草生产上的一种毁灭性病害[13]。重病区发病率高达30%以上，有的田块甚至绝产[4]。现有的防治方法尚不能有效控制烟草黑胫病的发生，生产上迫切需要一种高效防治黑胫病的绿色环保措施。嫁接技术已成功应用于多种蔬菜、果树等土传病害的防治，该技术能够提高植株抗病力，减少产量损失[5]。烟草作为高效经济作物，植株高大，种植密度较低，采用嫁接技术防治其土传病害具备一定的优势。兰绍华等曾经利用嫁接技术防治烟草土传病害黑胫病[6]。但该项技术在生产上仍然存在着一些有待解决的问题，如嫁接烟株的抗病性不高，因此探索新的高抗嫁接组合是该项技术推广应用的关键。

植物品种抗病机理研究是植物病害防治的重要内容，植物根部病害的发生与根际微生物有着紧密的联系。已有研究表明，水稻、小麦、棉花、大豆、黄瓜等多种作物根际微生物数量与根际微生物群落结构与植物品种抗性有着紧密的联系[7]。植物土传病害的发生是根际土壤微生物相互作用的结果，根际环境生物多样性是影响土传病害的重要因素，根际微生物群落结构越丰富，多样性越高，病原菌越难存活[7]。

本研究以高抗黑胫病的烟草品种为砧木，生产上主栽烟草品种为接穗，获得不同嫁接组合的嫁接苗，人工接种鉴定嫁接苗对黑胫病的抗性，获得了对黑胫病高抗的嫁接组合。在此基础上，对抗感黑胫病烟草品种的根际微生物进行研究，从而探究不同抗性烟草品种对黑胫病抗性的机理。

1 材料与方法

1.1 材料

供试病菌：烟草黑胫病菌Phytophthora parasitica var. nicotianae 0号生理小种，由中国农业科学院烟草研究所植物保护研究室保存。

供试烟草Nicotiana tabacum：黑胫病抗病品种‘Florida 301、‘Beinhart 10001、‘革新3号和‘L8；生产上主栽烟草品种‘K326、‘NC55、‘云烟87和‘红花大金元，以及黑胫病感病品种‘小黄金1025。在温室中按常规育苗方法育苗，育苗工具、土壤、水和肥料均严格消毒。烟苗培育至6～7片真叶期，用于试验。

供试培养基：燕麦培养基、孟加拉红固体培养基、LB固体培养基、改良高氏一号培养基[89]。

1.2 方法

1.2.1 烟草苗嫁接

分别以‘K326、云烟87、‘NC55和‘红花大金元品种的烟苗作接穗，以‘Florida 301、‘Beinhart 10001、‘L8和‘革新3号4个品种的烟苗作砧木，每个接穗都与这4个砧木进行嫁接，共设16个嫁接组合，并以接穗品种‘K326、‘云烟87、‘NC55和‘红花大金元自根苗作对照。

嫁接方法：分别培育作为砧木和接穗的烟草品种的烟苗，当烟苗长至5～6片真叶时，利用劈接法进行嫁接，烟茎嫁接口距离地面约6～8 cm。嫁接后于温度20～25℃、湿度RH 80%～90%遮光保湿培养。7 d后逐步通风与见光，进行炼苗。炼苗5～7 d后移栽至小花盆中（直径×高=11 cm×8 cm），于无菌温室中正常栽培管理。

1.2.2 烟草嫁接苗黑胫病抗性鉴定

采用菌谷法[10]人工接种每个嫁接组合6～7片真叶期的烟苗，一次每个组合接种12株，重复3次。试验烟苗发病后参照GB/T 232222008[11]进行调查，以后每隔7～10 d调查1次，共调查5次，计算发病率与病情指数[12]。

1.2.3 抗感病品种根际微生物数量的测定

分别于烟株团棵期、开花现蕾期和成熟期，采用抖根法采集抗病品种‘Florida 301、‘革新3号，与感病品种‘红花大金元、‘小黄金1025的根际土壤样品，混匀后分别放入无菌自封袋，4℃保存，用于根际土壤微生物菌落数量的测定[13]。

根际微生物菌落数量采用稀释平板分离方法[1417]。称取健康烟株根际土壤10 g，置于250 mL锥形瓶中；随后加入100 mL无菌水和几粒沸石，120 r/min振荡30 min；然后稀释成不同浓度的土壤悬浮液。细菌和放线菌稀释梯度为10-2、10-3、10-4，真菌稀释梯度为10-1、10-2、10-3。吸取100 μL不同稀释度的土壤悬浮液，均匀涂布于LB固体培养基平板，于37℃培养，测定细菌数量，重复3次。吸取100 μL不同稀释度的土壤悬浮液，均匀涂布于孟加拉红和改良高氏一号培养基平板于28℃条件下培养，分别测定真菌和放线菌数量，重复3次。

1.3 数据处理

利用DPS数据分析软件，采用Duncans新复极差法对数据进行差异显著性检验[18]。

2 结果与分析

2.1 烟草嫁接苗黑胫病抗性鉴定

2.1.1 不同嫁接组合嫁接成活率

以4个抗病品种为砧木的嫁接组合成活率均在98%以上，这说明，各嫁接组合亲和性良好（表1）。

2.1.2 嫁接苗对黑胫病的抗性鉴定

接种黑胫病菌6～7 d后烟株开始发病，调查分析结果列于表2， 数据显示，‘Florida 301、‘革新3号、‘Beinhart 10001为砧木的嫁接苗发病率和病情指数均显著小于相应接穗品种（P<0.05）；而以‘L8为砧木的嫁接苗中，只有以‘云烟87为接穗的嫁接苗发病率和病情指数显著小于‘云烟87自根苗（P<0.05）。